Бетонная плита

редактировать
Подвесная плита в процессе строительства, опалубка все еще на месте Подвесная опалубка для перекрытий и арматура на месте, готовы для заливки бетона.

A бетонная плита - это обычный структурный элемент современных зданий, состоящий из плоской горизонтальной поверхности из литого бетона. Стальные армированные плиты, обычно толщиной от 100 до 500 мм, чаще всего используются для устройства полов и потолков, тогда как более тонкие глиняные плиты могут использоваться для наружного покрытия (см. ниже).

Во многих Бытовые и промышленные здания, толстые бетонные плиты, опирающиеся на фундамент или непосредственно на грунт, используются для строительства первого этажа. Эти плиты обычно классифицируются как основной подшипник или приостановлено. плита измельчает-подшипник, если он опирается непосредственно на фундаменте, в противном случае плита приостановлена. для многоэтажных зданий, существует несколько конструкций общей плиты (см § Дизайн больше типы):

  • Балка и блок, также называемые ребром и блоком, в основном используются в жилых и промышленных помещениях. Этот тип перекрытия состоит из предварительно напряженных балок и пустотелых блоков и временно подпирается до тех пор, пока не схватится, обычно через 21 день.
  • A пустотная плита, которая является сборной и устанавливается на месте с помощью крана
  • в Эти здания и небоскребы, более тонкие, сборные железобетонные плиты подвешиваются между стальными каркасами, образуя полы и потолки на каждом уровне. Монолитные плиты используются в многоэтажных домах и крупных торговых комплексах, а также в жилых домах. Эти монолитные плиты отливаются на месте с использованием ставен и армированной стали.

На технических чертежах железобетонные плиты часто обозначаются аббревиатурой «ж / б плита» или просто «ж / п». Расчеты и чертежи часто выполняются инженерами-строителями в программном обеспечении CAD.

Содержание

  • 1 Тепловые характеристики
    • 1.1 Теплопроводность
    • 1.2 Тепловая масса
    • 1.3 Изоляция
  • 2 Конструкция
    • 2.1 Опорные плиты
    • 2.2 Подвесные плиты
    • 2.3 Неармированные плиты
      • 2.3.1 Грязевые плиты
    • 2.4 Оси опор
      • 2.4.1 Односторонние плиты
      • 2.4.2 Двусторонние плиты
  • 3 Конструкция
    • 3.1 Сборные конструкции
    • 3.2 На месте
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Тепловые характеристики

Энергоэффективность стала основной проблемой при строительстве новых зданий, и преобладание бетонные плиты требуют тщательного рассмотрения их тепловых свойств, чтобы минимизировать потери энергии. Бетон по своим тепловым свойствам аналогичен каменной кладке, так как он имеет относительно высокую тепловую массу и является хорошим проводником тепла.

В некоторых особых случаях используются тепловые свойства бетона, например, в качестве радиатора на атомных электростанциях или теплового буфера в промышленных морозильных камерах.

Тепловой проводимость

Теплопроводность бетонной плиты указывает скорость передачи тепла через твердую массу посредством теплопроводности, обычно в отношении передачи тепла к земле или от нее. Коэффициент теплопроводности k, среди других факторов, пропорционален плотности бетона. Основное влияние на проводимость оказывают влагосодержание, тип заполнителя, тип цемента, пропорции компонентов и температура. Эти различные факторы усложняют теоретическую оценку значения k, поскольку каждый компонент в изолированном состоянии имеет разную проводимость, а положение и пропорция каждого компонента влияет на общую проводимость. Чтобы упростить это, частицы заполнителя можно рассматривать как взвешенные в однородном цементе. Кэмпбелл-Аллен и Торн (1963) вывели формулу для теоретической теплопроводности бетона. На практике эта формула применяется редко, но остается актуальной для теоретического использования. Впоследствии Валор (1980) разработал другую формулу для определения общей плотности. Однако это исследование касалось пустотелых бетонных блоков, и его результаты не подтверждены для бетонных плит.

Фактическое значение k значительно варьируется на практике и обычно составляет от 0,8 до 2,0 Вт · м · K. Это относительно много по сравнению с другими материалами, например, проводимость древесины может составлять всего 0,04 Вт. м К. Один из способов уменьшить влияние теплопроводности - это установить изоляцию (см. § Изоляция).

Тепловая масса

Второе соображение - это высокая тепловая масса бетонных плит, которая аналогичным образом применима к стенам и полам или везде, где бетон используется в пределах тепловая оболочка. Бетон имеет относительно высокую тепловую массу, а это означает, что требуется много времени, чтобы реагировать на изменения температуры окружающей среды. Это недостаток, когда комнаты нагреваются с перебоями и требуют быстрого реагирования, поскольку для обогрева всего здания, включая плиту, требуется больше времени. Однако высокая тепловая масса является преимуществом в климате с большими дневными колебаниями температуры, когда плита действует как регулятор, сохраняя в здании прохладу днем ​​и тепло ночью.

Обычно бетонные плиты работают лучше, чем следует из их R-значения. Значение R не учитывает тепловую массу, так как оно проверяется в условиях постоянной температуры. Таким образом, когда бетонная плита подвергается колебаниям температур, она будет медленнее реагировать на эти изменения и во многих случаях повышает эффективность здания. На самом деле существует множество факторов, влияющих на эффект тепловой массы, включая глубину и состав плиты, а также другие свойства здания, такие как ориентация и окна.

Тепловая масса также связана с температуропроводностью, теплоемкостью и изоляцией. Бетон имеет низкий коэффициент температуропроводности, высокую теплоемкость, и на его тепловую массу отрицательно влияет изоляция (например, ковер).

Изоляция

Без изоляции бетонные плиты, уложенные прямо на землю, могут вызвать передача значительного количества посторонней энергии за счет теплопроводности, что приводит либо к потере тепла, либо к нежелательному теплу. В современном строительстве бетонные плиты обычно заливают поверх слоя изоляции, такого как пенополистирол, и плита может содержать трубы для теплого пола. Тем не менее, плиты без теплоизоляции по-прежнему используются, например, в хозяйственных постройках, которые не нагреваются или не охлаждаются до комнатной температуры (см. § Грязевые плиты). В этих случаях заливка плиты непосредственно на субстрат из заполнителя будет поддерживать плиту около температуры субстрата в течение всего года и может предотвратить как замерзание, так и перегрев.

Распространенным типом изолированной плиты является система балок и блоков (упомянутая выше), которая модифицирована путем замены бетонных блоков блоками пенополистирола. Это не только обеспечивает лучшую изоляцию, но и снижает вес плиты, что положительно сказывается на несущих стенах и фундаменте.

Опалубка набор для заливки бетона. Бетон заливается в опалубку. Эта плита измельчает-подшипник и армированная сталь арматурный.

Дизайн

Наземные опорных плит

Наземные опорные плиты, также известные как «на земле» или «плиты -он-класс », обычно используются для цокольных этажей в жилых домах и некоторых коммерческих помещениях. Это экономичный и быстрый метод строительства для участков с нереактивным грунтом и небольшим уклоном.

Для грунтовых плит важно проектировать плиту вокруг типа грунта, поскольку некоторые почвы, такие как глина слишком динамична, чтобы поддерживать плиту на всей ее площади. Это приводит к растрескиванию и деформации, что потенциально может привести к структурному разрушению любых элементов, прикрепленных к полу, например, стеновых стоек.

Выравнивание площадки перед заливкой бетона является важным этапом, так как наклонный грунт приведет к потере бетона. полимеризуется неравномерно и приведет к дифференциальному расширению. В некоторых случаях участок с естественным уклоном можно выровнять, просто удалив грунт с участка, расположенного в гору. Если участок имеет более высокий класс, он может быть кандидатом для метода «выемки и насыпи», когда почва с возвышенности удаляется, а нижняя земля застраивается с помощью насыпи.

в дополнение к заполняя сторону спуска, эта область плиты может поддерживаться на бетонных опорах, которые уходят в землю. В этом случае заполняющий материал имеет меньшее структурное значение, поскольку собственный вес плиты поддерживается опорами. Однако заполнитель по-прежнему необходим для поддержки затвердевающего бетона и его арматуры.

Существует два распространенных метода заполнения - контролируемое заполнение и рулонное заполнение.

  • Управляемое заполнение : материал заполнения уплотняется в несколько слоев с помощью вибрирующей пластины или ролика. Песок заполняет участки глубиной до 800 мм, а глиной можно заполнить участки глубиной до 400 мм. Однако глина намного более реактивна, чем песок, поэтому ее следует использовать экономно и осторожно. Глина должна быть влажной во время уплотнения для ее гомогенизации.
  • Рулонная насыпь: Глина многократно уплотняется экскаватором, но этот метод уплотнения менее эффективен, чем вибратор или каток. Таким образом, требования к максимальной глубине обычно более строгие.

Для получения необходимой прочности необходимо правильное выдерживание грунтового бетона. Поскольку эти плиты неизбежно заливаются на месте (а не сборными, как некоторые подвесные плиты), может быть трудно контролировать условия для оптимизации процесса отверждения. Обычно этому способствует мембрана, пластиковая (временная) или жидкая (прочная).

Опорные плиты обычно дополняются некоторой формой армирования, часто стальной арматурой. Однако в некоторых случаях, например, на бетонных дорогах, допустимо использование неармированной плиты, если она спроектирована надлежащим образом (см. Ниже).

Подвесные плиты

Для подвесных плит существует ряд конструкций, позволяющих улучшить отношение прочности к весу. Во всех случаях верхняя поверхность остается плоской, а нижняя сторона модулируется:

  • Гофрированная плита конструируется, когда бетон заливается в гофрированный стальной лоток, чаще называемый настилом. Этот стальной поддон повышает прочность плиты и предотвращает ее изгиб под собственным весом. Гофры проходят только в одном направлении.
  • Ребристая плита дает значительно большую прочность в одном направлении. Это достигается с помощью бетонных балок, несущих нагрузку между опорами или колоннами, и более тонких составных ребер в перпендикулярном направлении. Аналогия в столярных работах - черновой пол из несущих элементов и балок. Ребристые плиты имеют более высокую нагрузочную способность, чем гофрированные или плоские плиты, но уступают вафельным плитам.
  • A вафельная плита придает дополнительную прочность в обоих направлениях, используя матрицу утопленных сегментов под плитой. Этот же принцип используется в грунтовой версии фундамент вафельной плиты. Вафельные плиты обычно глубже, чем ребристые плиты такой же прочности, и тяжелее, поэтому требуют более прочного фундамента. Однако они обеспечивают повышенную механическую прочность в двух измерениях, что важно для устойчивости к вибрации и перемещению грунта.
Открытая нижняя сторона вафельной плиты, используемой в многоэтажном здании

Неармированные плиты

Неармированные или "простые" плиты становятся редкостью и имеют ограниченное практическое применение, за одним исключением - глиняные плиты (см. ниже). Когда-то они были обычным явлением в США, но экономическая ценность армированных фундаментных плит стала более привлекательной для многих инженеров. Без армирования вся нагрузка на эти плиты поддерживается прочностью бетона, которая становится жизненно важным фактором. В результате любое напряжение, вызванное нагрузкой, статической или динамической, должно находиться в пределах прочности на изгиб бетона, чтобы предотвратить растрескивание. Поскольку неармированный бетон относительно очень слаб на растяжение, важно учитывать эффекты растягивающего напряжения, вызванного реактивным грунтом, подъемом ветра, тепловым расширением и растрескиванием. Одно из наиболее распространенных применений неармированных плит - бетонные дороги.

Грязевые плиты

Грязевые плиты, также известные как “крысиные” плиты, тоньше обычных подвесных или грунтовых плит (обычно от 50 до 150 мм) и обычно не содержат армирования. Это делает их экономичными и простыми в установке для временных или малоиспользуемых целей, таких как черновые полы, пространства для обхода, дорожки, мощение и выравнивание поверхностей. Как правило, их можно использовать для любого применения, где требуется ровная чистая поверхность. Это включает использование в качестве основания или «вспомогательной плиты» для более крупной структурной плиты. На неровных или крутых поверхностях эта подготовительная мера необходима, чтобы обеспечить ровную поверхность для установки арматуры и гидроизоляционных мембран. В этом случае глиняная плита также предотвращает погружение пластиковых стульев в мягкий верхний слой почвы, что может вызвать растрескивание из-за неполного покрытия стали. Иногда глиняная плита может быть заменой грубого заполнителя . Грязевые плиты обычно имеют умеренно шероховатую поверхность, обработанную поплавком.

Основание и арматурный стержень, подготовленные для заливки глиняной плиты

Оси опоры

Односторонние плиты

Односторонняя плита имеет противодействующую моменту арматуру только на ее короткой оси и используется, когда момент на длинной оси незначителен. К таким конструкциям относятся гофрированные плиты и ребристые плиты. Неармированные плиты также могут считаться односторонними, если они поддерживаются только с двух противоположных сторон (т. Е. Поддерживаются по одной оси). Односторонняя армированная плита может быть прочнее двухсторонней неармированной плиты, в зависимости от типа нагрузки.

Расчет Проектирование деталей одностороннего армирования перекрытий чрезвычайно утомительно и требует много времени, и после того, как вы дадите больше времени, нет 100% уверенности в том, что проект лучше или нет, а также в случае некоторых незначительных изменений входит в конструкцию, если вынуждает снова и снова рассчитывать полный этап проектирования

Кроме того, многие факторы работают так же тихо во время проектирования конструкции одностороннего перекрытия, как и эффективный пролет

  • Расчет нагрузки
  • BM Расчет
  • Эффективная глубина изгиба
  • Основная сталь
  • Распределительная сталь
  • Проверка на трещины
  • Проверка на прогиб
  • Проверка на проявление
  • Проверка на сдвиг

Двусторонние плиты

Двусторонняя плита имеет арматуру, сопротивляющуюся моменту в обоих направлениях. Это может быть реализовано из-за требований приложения, таких как большая нагрузка, устойчивость к вибрации, зазор под плитой или другие факторы. Однако важной характеристикой, определяющей требования к двухсторонней плите, является соотношение двух горизонтальных длин. Если lx: ly < 2 {\displaystyle l_{x}:l_{y}<2}{\ displaystyle l_ {x}: l_ { y} <2} , где lx {\ displaystyle l_ {x}}{\ displaystyle l_ {x}} - краткое измерение, а ly {\ displaystyle l_ {y}}{\ displaystyle l_ {y}} - это длинный размер, тогда при проектировании следует учитывать момент в обоих направлениях. Другими словами, если осевое отношение больше двух, требуется двусторонняя плита.

Неармированная плита является двусторонней, если она поддерживается по обеим горизонтальным осям.

Строительство

Бетонная плита может быть сборной (сборной ) или построенной на месте.

Сборные

Сборные бетонные плиты строятся на заводе и доставляются на площадку, готовые для установки на место между стальными или бетонными балками. Они могут быть предварительно напряженными (на заводе), пост-напряженными (на месте) или безударными. Очень важно, чтобы несущая конструкция стены имела правильные размеры, иначе плиты могут не поместиться.

На месте

На строительной площадке бетонные плиты сооружаются с использованием опалубки - типа бокса, в который заливается влажный бетон. Если плита должна быть армированной, арматурные стержни или металлические стержни помещаются в опалубку перед заливкой бетона. Используются металлические или пластиковые барные стулья с пластиковыми наконечниками. удерживать арматуру подальше от нижней и боковых сторон опалубки, чтобы при схватывании бетона она полностью охватывала арматуру. Эта концепция известна как бетонное покрытие. Для фундаментной плиты опалубка может состоять только из вдавленных в землю боковых стен. Для подвесной плиты опалубка имеет форму лотка, часто поддерживаемого временными лесами до схватывания бетона.

Опалубка обычно строится из деревянных досок, пластика или стали. На коммерческих строительных площадках все большую популярность приобретают пластик и сталь, поскольку они экономят рабочую силу. На малобюджетных или мелких работах, например, при укладке бетонной садовой дорожки, очень часто используются деревянные доски. После схватывания бетона древесину можно удалить или оставить там навсегда.

В некоторых случаях опалубка не требуется - например, фундаментная плита, окруженная кирпичными или блочными фундаментными стенами, где стены действуют как стороны лотка, а хардкор (щебень) действует в качестве основы.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы по теме Бетонные плиты.
Последняя правка сделана 2021-05-15 08:59:56
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте